Kerfisbundin kássa.

Þessi er dáldið löng, ég viðurkenni það, en ég ætla samt að biðja fólk að
svara ekki nema það hafi lesið alla leið niður.
Hún var skrifuð á 13 dögum, svolítið vegna þess að ég kemst ekki á netið
á hverjum degi og varð því að bíða með að senda þetta inn.
Þessi grein er náttúrulega bara bull eins og hinar, vona samt að þið hafið
gaman að þessu.

Smá snaranir fyrir þá sem þekkja hugtökin á ensku:

aðdráttarferill = attractor
breyta = variable
margbreytikenningin = complexity theroy
margbreytileiki = complexity
óhlutbundið = abstract
óreiða (aka glundroði, kássa, ringulreið) = chaos
óreðukenningin = chaos theory
röskun = perturbation
umrót/ókyrrð = turbulence
vistkerfi = ecosystem


Dagur 1
Nú sest ég við og byrja að skrifa. Það verður ekki mikið í dag enda er ég
búinn að vera þreyttur og niðurdgreginn.

Fullkomin óreiða er ómöguleg. Allir atburðir eiga sér orsök. Allir atburðir
ERU orsök. Hver atburður hlýtur einnig að fela í sér orsök sína. Regla er
óhjákvæmileg.

Þegar regla er fundin er hægt að búa til kerfi. Þetta kerfi sýnir hvað mun
gerast út frá því hvað hefur gerst. Atburðirnir munu síðan endurtaka sig,
kannski vegna þess að þegar allir mögulegir atburðir hafa átt sé stað HLÝTUR
einhver þeirra að endurtaka sig. Kannski vegna þess hvernig kerfið er
uppbyggt.

En þegar kerfi rekast á hvert annað verður alltaf einhver óvissa útkomuna.

Dæmi: verðbréfamarkaðurinn.
Verðbréfamarkaðurinn er kerfi sem er háð kaupendum og seljendum. Kaupendur og
seljendur eru hver um sig ótrúlega mörg dæmi um minni kerfi. Þess vegna er
verðbréfamarkaðurinn nær óútreiknanlegur. Kaupendur og seljendur skiptast
síðan í enn fleiri flokka og gera dæmið enn stærra umfangs.
Hann hlýtur að vera tilviljunarkenndur.

Tilviljun vil ég skilgreina sem atburð sem gerist þegar kerfi rekast hvort á
annað.

Þegar Jón finnur 500 kall á götunni hlýtur einhver annar að hafa misst hann.
Daglegt líf Jóns felur meðal annars í sér göngutúr. Í einum af göngutúrnum
sínum finnur Jón 500 kallinn. Daglegt líf Jóns er dæmi um kerfi.

Jón, nafni hans, er hins vegar alltaf að flýta sér eitthvert og ekki alls
óalgengt að hann missi hluti úr veskinu sínu, vösum eða eitthverju þvílíku. Án
þess að taka eftir því dettur 500 kall úr vasa hans. Hans daglega líf er líka
kerfi.

Jón fer og kaupir sé pylsu.
Það er hann ekki vanur að gera og hefði ekki gert á þess að hafa fundið 500 kr.
þennan sama dag. Utanaðkomandi áhrif valda röskun í kerfinu.

Héðan í frá mun ég nota “tilviljun” sem “atburð þegar kerfi rekast á”. Þetta
er mín skilgreining og hæfir orðinu líka nokkuð vel.


Dagur 2
Jæja, loksins kominn yfir langvarandi sunnudagsþunglyndið, svo ég held áfram.
Hluti af þessu eru reyndar óbein áhrif frá bók sem ég er að lesa.

Hafði Darwin rétt fyrir sér?

Darwin trúði því að lífverur þróuðust með svokölluðu “náttúruvali”.
Náttúruval felst í því, í grófum dráttum, að “þeir hæfustu lifa af”.
Það þýðir að stundum fæðist lífvera af ákveðinni tegund með eiginleika sem
hinar hafa ekki. Ef þessi eiginleiki hjálpar lífverunni að komast af mun
hún ná að fjölga sér, á meðan aðrar lífverur af sömu tegund gera það ekki.
Þannig fjölgar lífverum með þennan eiginleika og lífveran “þróast”.
Með þessum hætti eiga allar lífverur að hafa orðið það sem þær eru núna,
öll önnur afbrigði eru útdauð.

Dæmi um þetta er þegar eitrað er fyrir meindýrum. Þegar eitrið virkar deyja
flest meindýrin út. En þau fáu sem eru ónæm fyrir eitrinu ná að lifa og fjölga
sér, ónæmið gengur í erfðir og fyrr en varir er plágan komin aftur. Í þetta
skiptið er hún ónæm fyrir eitrinu sem síðast var notað.

Oft á tíðum er það tilviljun sem veldur þróuninni.
Í raun er þróuarkenning darwins háð tilviljunum, jafnvel óreiðu.
En er það þannig í öllum tilfellum?
Hvað með augað?

Hvernig er mögulegt að augað hafi getað þróast út frá tilviljunum?
Þetta hlýtur að vera þó nokkuð góð spurning því jafnvel Darwin sjálfur hafði
áhyggjur af þessu. Augað er hárnákvæmt líffæri og þvílík völundarsmíð verður
varla til af tilviljun? Augað gæti þó hafa þróast með náttúruvali, en það
skýrir samt ekki fullkomlega tilurð þess. Hvernig gertur tilviljunarkennd
stökkbreyting skapað eiginleikann til að sjá?
Og af hverju ætti þetta ekki að gilda um önnur líffæri?

Annað dæmi:
Í mannlíkamanum eru 250 mismunandi gerðir af frumum. Upplýsingar um þessar
frumugerðir eru geymdar í genum mannslíkamans, sem eru um 100.000 talsins.
Til að fá fram þessar frumugerðir þurfa genin að raðast saman á nákvæmlega
réttan hátt. En mismunandi samraðanir 100.000 gena eru um 10^30.000 (tíu í
þrjátíuþúsundasta veldi). Þess má geta að það er miklu meira en öll vetnisatóm
í alheiminum.

Tilviljun?

Það hlýtur að vera einhver regla á þróun lífvera.
Regla sem fer eftir aðstæðum hverju sinni, aðlögun.



Dagur 3
Eru allir hlutir virkilega kerfisbundnir?
Hvar kemur óreiða inn í þetta?

Óreiða skapast iðulega með “óvissu”. Óvissa er í þessu tilviki ekki aðeins
“það sem ekki er vitað” heldur frekar “það sem ekki er hægt að vita”. Þetta er
meginbreyta “óvissulögmálsins”, sem þýðir einfaldlega að ekki er hægt að reikna
allt út. Því hafa nútmíavísindi tekið þessa breytu með í dæmið –yfirleitt
verður að halda sig innan marka óvissulögmálsins.

Svo dæmi sé tekið nægir að nefna hreyfingu sameinda í einhverju tilteknu efni.
Sé efnið hitað hreyfast sameindir þess hraðar en ella. Sé það kælt hægist hins
vegar á þeim. Þetta lögmál felur í sér reglu, að minnsta kosti hvað hreyfingu
varðar, en ef reikna á út stöðu sameindanna er sagan önnur. Það mætti í raun
segja að því heitara sem efnið er, því meiri óreiða ríki í því. Í því felst
reglan.

Kannski má segja það að raunverulega sé “hægt” að reikna út stöðu hverrar
sameindar fyrir sig, en það er engin regla á þeim. Það eina sem veldur
hreyfingu þeirra eru utanaðkomandi áhrif og árekstrar hver við aðra.
Engin endurtekning, ekkert mynstur, engin regla.
Þarafleiðandi ekkert kerfi.

Því mun ég einnig gera ráð fyrir óvissulögmálinu.

En hver er þá munurinn á reglu og óreiðu?
Hvernig er hægt að vita hvenær hlutir eru óreiðukenndir eða kerfisbundnir?
Er ekki hægt að finna vissa reglu í öllu?



Dagur 4
“hreyfing ferlis” = endurtekin breyting
“hreyfing sameinda” = hreyfing út frá hreyfiorku

Munurinn á reglu og óreiðu.
Sérhverju ferli má skipta í þrjár gerðir: Línulaga, reglulegt og óreiðukennt.

Línulaga ferli felur í sér reglubundna hreyfingu sífellt í sömu átt. Einu
breytingar sem eiga sér stað eru nákvæmlega ákvarðaðar af því sem kom á undan.
Þegar vatni er dælt út í sundlaug er það fullkomlega línulaga ferli,
vatnsyfirborðið hækkar jafnt og þétt þegar vatninu er dælt út í.

Reglulegt ferli felur í sér breytingu, en er alltaf fyrisjáanlegt vegna þess
að það endurtekur sig. Megineinkennin eru þau að eftir ákveðinn tíma af
“keyrslu” hefur ferlið aftur náð byrjunarpunkti sínum. Allar hringrásir
byggjast á þessari meginreglu.

Línulaga og regluleg ferli eru því raun mjög svipuð, að því leitinu til að
þau eru fullkomlega útreiknanleg. Það getur hins vegar ekki verið sagt um
óreiðukennd ferli.

Óreiðukennd ferli byggjast á óvissu. Og að vissu leiti einnig tilviljunum.
Þau lýsa sér best í því að þau endurtaka sig hvorki né fylgja línulaga
hreyfingu. Að sjálfsögðu er hægt að segja að það væri “hægt” að reikna út
óreiðukennd ferli. En til þess þyrfti í fyrsta lagi að vita um allar mögulegar
breytur, og þar að auki finndist enga regla á þeim.

Ég tek hreyfingu sameinda aftur sem dæmi:
Ef hægt væri að reikna út nákvæmlega stöðu allra sameinda ákveðins efnis, auk
stefnu þeirra og hraða, væri vissulega hægt að reikna út hreyfingu þeirra og
þar af leiðandi verðandi stöðu þeirra í framtíðinni.

En samt sem áður er engin regla. Þær fylgja hvorki línulaga né reglulegri
hreyfingu. Þær einfaldlega halda áfram að hreyfast og rekast á hvor aðra.
Þannig skera óreiðubundin ferli sig úr.

En geta “kerfi” verið óreiðukennd?
Hvað með veðrið?


Dagur 5
Fjórða ferlið.

Nú, ferlin voru tvö, línulaga og regluleg. Með tilkomu
óreiðukenningarinnar urðu þau þrjú. En síðarmeir kom í ljós að ekki
falla öll ferli inn í þessa þrjá flokka.

Margbrotin ferli koma í ljós.
Margbrotin ferli felur í sér reglu að einhverju leiti. Það er samt hvorki
línulaga né reglulegt. Það virðist einfaldlega “hoppa” á milli fullkominnar
óreiðu og reglulegrar eða línulegrar hreyfingar. Og jafnvel enn betra: Það
mun ná jafnvægi á brúninni. Sem sagt: ferlið sýnir vissar línu- eða reglulegar
hreyfingar, þótt það sé margbrotið og flókið. Sjaldan er hægt að spá fyrir um
útkomu þess nákvæmlega en í stórum dráttun má þó greinilega sjá reglu í því.

Minnsta breyting í kerfi byggðu á margbreytileika getur valdið óreiðu eða
stöðnum, jafnvel endalokum þess. Aftur á móti getur sama breyting átt sér
stað aftur án þess að neitt komi fyrir kerfið.

Flest kerfi náttúrunnar eru einmitt margbrotin kerfi, t.d. vistkerfi lífvera.
Lífverurnar sjálfar og þróun þeirra gætu jafnvel talist til
slíkra kerfa.

En hvernig má sýna fram á þetta?
Hvað með veðrið, verðbréfamarkaðinn, menningarsamfélög?
Hvar kemur óvissulögmálið inn í?


Dagur 6
Já, hvað með veðrið?

Veðrið sýnir ákveðinn eiginleika margbreytilegra kerfa. Örlítil breyting
á hitastigi, eða öðrum litlum þætti getur haft ófyrirsjáanlegar afleiðingar.
Samt er yfirleitt hægt að spá fyrir um það. En þótt veðurfræðingar geti
spáð með þónokkurri nákvæmni hvað mun gerast næst geta þeir engan veginn
spáð um áframkomandi framvindu. Svo geta spárnar líka brugðist.

Svo er því allt öðruvísi farið í hitabeltislöndunum. Þar getur sama veðrið
varað mánuðum saman. Oft er það nefnilega þannig að það rignir bara einu
sinni á ári, síðan er bara sól það sem eftir er. Í þessu tilviki jaðrar
veðurfarið við að vera reglulegt kerfi. Þó getur umrót alltaf átt sér stað,
en það er sjaldgæft.

Ber að líta á veðrið sem eitt heilsteypt kerfi, eða samverkun margra
minni? Er veðrið í raun margbrotið eða óreiðukennt kerfi?

Eitt er vert að athuga. Veðrið er uppfullt af hringrásum. Hringrás vatns
er gott dæmi. Hvað vitum við svo um hringrásir? Jú, þær eru regluleg kerfi.
Þetta hlýtur óneitanlega að bæta upp á reglusemi veðurfars.

Snúningur jarðar hefur einnig áhrif. Hann er fullkomlega reglulegt kerfi.
Veðurfar byggist að flestu leiti upp á þessum snúningi. Þannig er því
ekki skrýtið að það endurspegli sjálft þessa reglubundu hreyfingu. Ef
snúningur jarðar væri EINI áhrifavaldurinn væri veðurfar því væntanlega
reglulegt.

Fiðrildaáhrifin.
Ef fiðrildi í Brasilíu blakar vængjum sínum, veldur það þá fellibyl í Texas?
Eflaust kannast ófáir við þessa spurningu. Það sem hún í raun segir okkur er
að litlar breytingar í upphafi geta valdið stórkostlegum breytingum seinna.
Eða eins og ég minnist á: örlítil breyting á hitastigi eða slíkum þætti geta
valdið ófyrirsjáanlegum afleiðingum, jafnvel keðjuverkun sem gerir það að
verkum að ómögulegt er að spá fyrir um afleiðingarnar.

Kannski gerist ekki neitt þegar fiðrildið blakar vængjum sínum í annað sinn.
Við getum ekki reiknað það út, nema kannski upp að mörkum óvissulögmálsins.
En jafnvel þótt við kæmumst svo langt sýndi það okkur enga “reglu”.

Þetta er prýðisdæmi um óreiðu. En þar sem veðrið er alltaf að einhverju leiti
fyrirsjáanlegt getur það varla verið fullkomlega óeiðukennt.

Veðurfar hlýtur því að vera margbrotið kerfi, sem rétt svo tollir á brún
óreiðunnar.


Dagur 7
Ég er með kassa. Í kassanum er vatn sem rétt nær að vera botnfylli. Ætlun
mín er að hita botn kassans og sjá áhrif þess á vatnið. Það sem ég tel að muni
gerast: Þegar kassinn hitnar byrjar vatnið að gufa upp. Heit vatnsgufan
leitar upp, en þar er kaldara en við botn kassans. Því mun vatnið þéttast þar
og að lokum síga niður aftur. Þegar vatnið er uppi við efri hluta kassans
hlýtur það að víkja fyrir uppgufandi vatni úr botni hans, og því leita til
hliða hans. Því ættu að myndast eins konar “hringir” vatns inni í kassanum.

Þótt undarlegt megi virðast er raunin allt önnur. Ástæðan er falin í
sameindum vatnsins og hliða kassans. Því þótt hliðarnar virðist sléttar er
raunin þó önnur, ótal sameindir á hreyfingu valda því að þær eru síður en svo
“sléttar”. Þetta veldur því að hreyfing vatnsins inni í kassanum verður
óregluleg, og þarafleiðandi óreiðukennd. Samt mun vatnið halda áfram að gufa
upp og kólna niður.

Þetta er svolítið eins og vasaútgáfa af veðrinu.

Lorenz og aðdráttarferillinn hans.
Lorenz var veðurfræðingur. Í kringum 1960 gerði hann þónokkuð áhugaverða
uppgötvun. Með hjálp tölvu reyndi hann að skapa nokkur veðurfræðileg mynstur
og notaði við það jöfnur sem byggðust á mismunandi eiginleikum veðurfars.
Með mismunandi breytum tókst honum að fá út mismunandi veðurafbrigði.

Einn daginn var hann að reyna endurskapa niðurstöður á einu veðurafbrigða
sinna. Hann hafði áður geymt öll gildi sem notuð voru. En þegar hann
endurkeyði forritið sitt fékk hann allt aðrar niðurstöður en þær upphaflegu.
Þetta hlaut því að vera einhver villa! Það kom svo á daginn að han hafði notað
tölur með sex aukastöfum við forritið upphaflega, en í seinna skiptið hafði
hann notað sömu tölur námundaðar að þrem aukastöfum. Hvernig gat svona lítil
skekkja valdið svona stórum breytingum? Þetta sýnir í raun ákveðið lögmál,
eða “the sensitive dependence on inital conditions” (þarna brást mér bogalistin
í íslensku-snörunum). Það þýðir að ferli byggjast mjög nákvæmlega á byrjunar-
aðstæðum. Örlítil breyting í byrjun veldur stórkostlegum breytingum seinna.
Og þaðan eru fiðrildaáhrifin komin.

Smám saman hætti Lorenz síðan í veðurfræðinni og sneri sér að óreiðunni af
fullum krafti.

Aðdráttarferillinn varð til þegar Lorenz var að reyna að líkja eftir
tilrauninni sem hér er nefnd að ofan. Með því að einfalda fyrri jöfnur sínar
fékk hann út þrjár eftirfarandi:

dx / dt = a(y - x)
dy / dt = x(b - z) - y
dz / dt = xy - cz

a = 10
b = 28
c = 8/3

Þó að þær virðist saklausar og einfaldar er því þó ekki svo farið. Þær mynda
flókin óreiðukennd kerfi og minnsta breyting getur haft gífurleg áhrif.
En sé grafið af þeim teiknað fæst hinn frægi aðdráttarferill. Það er einmitt
það sem myndin mín sýnir. Það merkilega er samt það að þótt hvert gildi fyrir
sig sé óreiðukennt dregst ferlið að tveim punktum. Ferlið mun því alltaf taka
á sig nokkurn veginn (aldrei alveg) sömu lögun á endanum.

Sýna þá ekki aðdráttarferlar ákveðna reglu, þrátt fyrir allt?


Dagur 8
Jæja, nú læt ég af óreiðunni í bili.

Vistkerfi, aðlögun kerfa og fleira slíkt.
Vistkerfi eru án efa ein áhugaverðustu margbrotin kerfi sem finnast. Og þau
tel ég alls ekki óreiðukennd, þrátt fyrir að svo megi oft virðast. Áhrifa
margbreytileika gætir í öllum þáttum þeirra, samkeppni lífvera, tengsl og
samlífi sem og hæfileika hverrar og einnar til að lifa af.

Innbyrðis margbreytileiki getur nefnilega svo oft hjálpað til við þróun.

Að éta eða verða étinn.
Lífverur taka sífellt upp á því að þróa ráð til að verja sig gegn óvinum
sínum, afla fæðu eða fjölga sér. Og það merkilega er að því fleiri sem
lífverurnar eru og því flóknara sem vistkerfið verður, því hraðar gengur
þróunin fyrir sig. Lífverur geta því tekið upp á því að þróast þó nokkuð
hratt, sem er nokkuð sem Darwin gat ekki fullkomlega útskýrt. Hans kenning
byggir á hægri þróun, á einn eða annan hátt.

Að sjálfsögðu eru alltaf lífverur sem verða undir og deyja út, á meðan aðrar
skyndilega taka stökk upp á við í fjölgun. En þetta eykur í raun á
margbreytileika kerfisins og hjálpar til. Og þannig sigtast út þær lífverur
sem eru hæfari en aðrar. Eitt stig fyrir Darwin.

Umhverfi er að sjálfsögðu stór áhrifavaldur. En fari kerfið eftir þessum
“reglum” er það ekkert vandamál. Hæfni lífvera til að aðlagast umhverfi sínu
eykst gífurlega, sérstaklega vegna náttúruvals. Einnig hlýtur innbyrðis
samkeppni að spila með þennan þátt líka, því lífverur sem lagast að umhverfinu
verða hæfari en aðrar.

Það er einnig ansi merkilegt hversu mikið jafnvægi ríkir í vistkerfum.
Yfirleitt virðist það fara þannig að kerfið “jafnar sig út”, þrátt fyrir
breytingar sem verða. Sem sagt: Engin fiðrildaáhrif.

Því jafnvel þótt lítil breyting geti valdið mikilli röskun mun kerfið halda
áfram sínu striki á einn eða annan hátt.

Telst þessi eiginleiki til allra margbrotinna kerfa?
Eru vistkerfi í raun svo frábrugðin öðrum slíkum?
Eru til algildar reglur fyrir margbrotin kerfi?

Jæja, nú fer vonandi að komast einhver mynd á þetta hjá mér.
Er hægt að byggja tölvumódel sem sína þróun vistkerfa?
Getur margbreytikenningin (eða óreiðukenningin) skýrt sjálfsmeðvitund?

Og uppáhaldið mitt:
Hvað með mannkynið?
Er hægt að spá fyrir um endalok þess, eða framvindu, upp að mörkum
óvissulögmálsins?

Og að lokum:
Eru ÖLL kerfi tengd hvort öðru?
Er hægt að finna kerfi sem nær yfir alla jörðina?


Dagur 9
Allt frá um 1960 hafa tölvur verið ein áhugaverðasta mælistika á margbrotin
kerfi. Ástæðan er sjálfsagt sú að einfaldara er að herma eftir náttúrulegu
umhverfi í tölvu en að gera umfangsmikla vettvangsrannsókn. Einnig eru tölvur
fullkomlega útreiknanlegar. Ef í ljós koma svipuð mynstur og í náttúrunni er
þá ekki hægt að líta svo á að náttúran sé einnig “fullkomlega úreiknalnleg”?

Við skulum því líta á nokkur atriði sem hafa komið í ljós við slíkar tilraunir.

Rafrænt vitkerfi.
Forrit er notað til að líkja eftir vistkerfi.
Forritið byrjar með einfaldar reglur og nokkrar “lífverur”. Eftir nokkurn
tíma af keyrslu hefur forritið skapað nokkrar nýjar lífverur, á meðan aðrar
hafa dáið út. Á milli lífveranna hefur einnig myndast ákveðið jafnvægi. Auk
þess sem kerfið hefur orðið flóknara. Og því flóknara sem kerfið verður, því
örari þróun á sér stað. Og því lengur sem þróunin á sér stað, því meir sem
samkeppnin eykst og því margbrotnara sem forritið verður, því meir líkist það
raunverulegu dæmi úr náttúrunni. Tegundir hafa jafnvel tekið upp á því að
deyja út í hrönnum, og því næst fjölga sér upp úr öllu valdi. Þetta er
EINMITT einkennandi fyrir náttúruna sjálfa.

Sýnir þetta fram á eitthvað eða er þetta bara meira og minna bull?

Tökum nú dæmi um svipað forrit sem byrjar með 225 lífverur. Eftir stutta
keyrslu hefur þessum lífverum fækkað niður í aðeins 15! En hvaða fimmtán voru
það sem komust af? Reyndin er sú að það er mismunandi í hvert skiðti hverjar
komast af, það er eins og það skipti engu máli í byrjun hvernig lífverurnar eru
gerðar, einhverjar 15 komast af, aðrar ekki.

Sé hins vegar byrjað með þessar 15 mun kerfið þó líklega líða undir lok á
skömmum tíma. Sem sagt: þær lífverur sem komust af gera það vegna upphaflegra
skilyrða, þær 210 tegundir sem dóu út voru í raun nauðsynlegar í upphafi, fyrir
hinar. Þetta sýnir í raun lögmálið um upphafleg skilyrði og ber jafnvel merki
um fiðrildaáhrifin. En hvað veldur því að alltaf komast álíka margar lífverur
af? Og af hverju mynda þær jafnvægi?

Það er rétt! Lífverur eru færar um að mynda jafnvægi sem næstum ekkert getur
raskað. Þetta er dæmi um gríðarlega aðlögunarhæfni, því ekki nóg með að
lífverur lagi sig að umhverfi sínu, heldur laga þær umhverfið að sjálfum sér.

Hið góða loftslag sem ríkir á jörðinni er að miklu leiti lífverum að þakka.
Þess vegna mun fiðrildi í Brasilíu ekki valda fellibyl í Texas: loftslagið
jafnar sig út.

Standist eitthvað af þessu getur það vel undir kenninguna um
“jarðarkerfi”, það er að segja: jörðin virkar saman í heild sinni sem eitt
stórt kerfi.


Dagur 10
Getur margbeytikenningin útskýrt sjálfsmeðvitund?
Í heilanum eru milljarðar heilasella, hver um sig þýtur um rafrásir heilans til
að flytja einföld skilaboð á milli hluta hans. Hver um sig fer eftir einföldum
reglum og hefur ákveðið hlutverk. Engin þeirra er “meðvituð”. En saman virka
þessar einföldu frumur í einum allherjarhrærigraut. Aðeins vegna þeirra er
heilanum kleift að starfa eins og hann gerir.

Heilinn er líklega eitt flóknasta kerfi sem um getur. Þrátt fyrir það er þó
hægt að útskýra ýmislegt sem á sér þar stað. Svo sem hlutverk vissara
heilastöðva, starfsemi frumna, viðbrögð og fleira í þeim dúr. Samt sem áður
heldur heilinn áfram að vera mönnum ráðgáta. En er ekki bara málið að rannsaka
hann betur, læra meira? Á endanum hlýtur öll starfsemi hans að vera skiljanleg
eins og bók. Þá liggur enn stærsta spurningin eftir: Hvar í ósköpunum er þá
sjálfsmeðvitundin? Og hvernig virkar hún?

Áhrif tungumálsins.
Eru dýr jafn meðvituð um sjálf sig og menn? Geta dýr í raun hugsað?
Það er hæpið að aðrar dýrategundir hafi komist á jafn hátt stig sjálfmeðvitundar
og menn. Hvað veldur? Tungumálið gæti verið góð skýring. Við lærum flest að
tala. Við það síast gífurlegur orðaforði inn í hausinn á okkur. Það verður
hluti af okkar daglegu hugsun. Ég er ekki að segja að við hugsum í heilsteyptum
setningum, en orðin og merkingar þeirra eru svo samangróin hugsunum okkar að
ómögulegt er að ímynda sér okkur án þeirra. Að læra tungumál er einnig þjálfun
fyrir heilann, auk þess sem það eykur á reglu í hugsunum. Það gæti útskýrt
hæfileikann til að hugsa óhlutbundið.

Af hverju er það líka svo að við munum ekki eftir okkur frá því áður en við
lærðum að tala? Er sjálfmeðvitund lærð?

Ég held þó að dýr séu ekki gersneydd þessum hæfileika. Þau hljóta jú að hafa
einhvern vilja, að minnsta kosti langanir. Eitthvað sem tölvur hafa ekki.

Svo er það ekki bara hlutverk tungumáls að þjálfa þennan eiginleika upp?

Aðdráttarferill heilans.
Það þarf líklega engan að undra að heilinn sýni óreiðu. Óteljandi frumur á
þönum endanna á milli, að bera boð til alls líkamans í einu, hugsa og viðhalda
skynfærunum. En aðdráttarferlar myndast einning í heilanum. Það má jafnvel
sjá hvernig óreiðan eykst frá því að manneskja horfir á sjónvarp (lægsta
mögulega heilastarfsemi) og upp í það að leysa stærðfræðiþraut.

Heilinn sem kerfi.
Já, heilinn er eitt margbrotnasta kerfi sem um getur. Hann samanstendur af
ótal öðrum einfaldari kerfum sem öll vinna saman. Og í allri þeirri óreiðu
sem þar ríkir má finna regluna í okkur sjálfum. Það er einnig nokkuð merkilegt
að allir þættir hans geti unnið saman, án þess að út af beri. Hann hlýtur því
einnig að búa yfir jafnvægi, sem aftur kallar á aðlögun.

Hvernig tekst okkur alltaf að bregðast við eins og við gerum? Að finna rétta
svarið við spurningu sem við erum spurð? Eða hafa tilfinningar? Erum við
útreiknanleg? Ef svo, upp að hvaða marki?

Ef hægt væri að skilja og reikna út ferlin sem heilinn skapar í grófum dráttum
hlyti einnig að vera hægt að reikna út hvað hann gerir næst. Það er að segja
finna út viðbrögð hans. Það myndi skilja mannin eftir sem einskonar vél,
gífurlega flókna tölvu. En ef tilvist einhvers konar sálar kæmi í ljós væri
náttúrulega úti um þessa tilgátu. Góðar fréttir fyrir Décartes og dúalismann
hans.

Að öðrum kosti, væru þá ekki tilfinningar bara rökrétt framhald? Vilji,
langanir og allt það fyrirsjáanlegt –útskýrt með kerfisbundnum útreikningum?


Dagur 12
Það vantaði gærdaginn…

Menning, mannfólk, homo sapiens, menningarsamfélög… þið vitið hvað ég á við.
Og rottur. Og maurar.

Menningarsamfélög eru jafngömul manninum sjálfum. Ef litið er snöggt á söguna
er allt morandi í þeim. Frá litlum ættbálkum til smáríkja, stærri ríkja,
þjóða, jafnvel heimsvelda. Og ef betur er gáð má sjá að öll hafa þau þróast
á svipaðan máta. Flest mynduðu þau stéttaskiptingu, öll einhverja stjórn. Sum
döfnuðu og stækkuðu. En á endanum féllu þau öll. Nema þau sem eru núverandi.

Reynist kenningin um margbreytileika rétt hafa þau ýmislegt sameiginlegt með
vistkerfum. Og nokkuð er ég viss um að maurar sýni sama mynstur og menningar-
samfélög. Að minnsta kosti að nokkru leiti.

Er þá ekki hægt að finna regluna í þeim? Er þá ekki hægt að spá fyrir um örlög
mannkyns?! (Upp að mörkum óvissunnar).

Maurar.
Maurar eru félagsskordýr, færir um hreint ótrúlega skipulagningu. Sérhæfing
einstakra maura í kerfinu gerir það að mörgu leyti líkt lífveru, þar sem
sérhver fruma gegnir hver sínu hlutverki. Maurinn fæðist með þessa eiginleika,
hann veit nákvæmlega hvað hann á að gera frá upphafi. Þessu er reyndar ekki
alveg eins farið með menn og því eru þeir smáfrávik.
Aðeins um 2% skordýrategunda eru félagskordýr. Þrátt fyrir það eru þau mun
fleir samtals en önnur, eða um 50% af massa allra skordýra. það segir bara til
um hversu vel slík skipulagning hefur hentað þessum skepnum til framdráttar.
Kerfi af þessu tagi er gædd flestum af þeim eiginleikum sem hér hafa komið,
aðlögun, jafnvægi og hámarks-afkastagetu.

Hvað hefur þetta að gera með mannskepnuna?

Samfélög manna eru þó nokkuð lík samfélagi maura. Hvers vegna það er hlýtur að
nokkru leyti að liggja í eðli mannsins. “Eðli” mannsins hlýtur að bjóða upp á
slík samfélög, hann er jú félagsvera. En samfélagið mótar líka manninn, input
verður output. Á endanum er ómögulegt að segja til um hvað er meðfætt og hvað
“samfélagið” skapar. Maðurinn hefur þó sýnt fram á ótrúlega aðlögunarhæfni,
trúlega mun meira en maurinn. Svo kerfið verður umfangsmeira og flóknara og
líklega hæfara til afkomu. En þrátt fyrir margbreytileika, sem jafnvel virðist
vera argasta óreiða, sýnir það sömu ávalt sömu mynstrin.

Aðdráttarferlar mannkynssögunnar.
Líklega ber engan að undra að menningarsamfélög sýni aðdráttarferla. Hvert
þeirra fer í gegnum nokkur stig, þar fer ferillin að snúast um sjálfan sig.
Síðan, alveg óvænt, “stekkur” hann upp á næsta. Líklega lýsir þetta stökk sér
í formi byltingar eða örar þróunar upp á við. En síðan byrjar ferillinn aftur
að snúast um sig, á öðrum stað. Síðasta stökkið verður þó líklega stökk í átt
til glötunar. Hvort sem það er vegna innbyrðisdeila eða utanaðkomandi áhrifa
endar ferillinn á þennan hátt.

Hversu útreiknanleg erum við?
Hvað gerist þegar við erum of fá? Eða of mörg?

Rottur.
Tilraunir á rottum hafa sýnt nokkra áhugaverða hluti:
Ef rottur eru lokaðar inni í tiltölulega litlu rými, þar sem þeim er leyft að
fjölga sér að vild endar á því að sumar þeirra verða samkynhneigðar.
Er samkynhneigð þá leið nátúrunnar til að draga úr offjölgun?
Sama tilraun leiddi í ljós að rotturnar byrjuðu að drepa hvor aðra.
Jafnvel þótt nóg væri af mat. Ég veit aðeins um eina aðra dýrategund sem hagar
sér svona…

Við erum orðin of mörg. Það getur hver sem er sagt sér. En spurningin er:
Getum við haldið áfram með uppteknum hætti? Munun kannski eyða okkur sjálfum
einhvern tímann? Eða munum við jafna okkur út og mynda jafnvægi?

Heimsendir er í nánd!
Er ekki heimurin að minnka? Það er að segja, munurinn á milli þjóða hverfur
smám saman þangað til eitt alþjóðabandalag verður stofnað. Að lokum verður
aðeins eitt jarðarríki, eitt samfélag. Og þegar það að lokum fellur mun það
tákna endalok mannkyns.

Margbreytileiki og jafnvægi.
Eftir því sem okkur fjölgar munum við sífellt, ósjálfrátt, finna nýjar leiðir
til að halda okkur í skefjum. Sumar leiðir eru friðsamar, aðrar ekki, en allt
kemur út á eitt: Við höldum jafnvægi. Og ekkert getur haggað því.

Óreiða og óvissa.
Kannski mun ennfremur skella á ný heimstyrjöld. Síðan munum við halda
uppteknum hætti, eins og áður. Þar með einnig endurtaka söguna.

Og hvar er óvissulögmálið? Þegar ég hugsa um þetta kemur mér sífellt í hug
loftsteinn sem mun valda tímabundnum hörmungum, og jafnframt röskunum.
En kerfið, það mun jafna sig og síðan halda uppteknum hætti.

Um afdrif mannkyns er víst lítið hægt að segja… og þó!
En sem komið er vitum við of lítið, en það gæti breyst.
Tilkoma margbreytikenningarinnar gæti átt þátt í að skýra þetta allt, tengja
saman sameiginlega þætti allra margbrotinna kerfa. Setja upp tölvumódel fyrir
nemendur sem vilja læra mannkynssögu framtíðarinnar.

Eða að minnsta kosti mistakast og sýna þar með fram á óreiðu.

Hvað með verbréfamarkaðinn? Er hann óreiðukenndur eða margbrotinn.


Dagur 13
Nú er komið nóg komið nóg í bili.
Engar niðurstöður liggja fyrir, engar raunverulegar ályktanir heldur.

Fyrir þá sem vilja lesa sér til bendi ég á bókina “complexity” eftir Roger
Lewin.

Annars þakka ég bara þeim sem nenntu að lesa þetta.